一种聚集诱导发光化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种聚集诱导发光化合物，具有如通式I或II所示的化学结构式所示的化学结构式。本发明专利技术还公开了该化合物的制备方法。本发明专利技术具有合成简便，产品纯化简单等优点，合成的共轭树枝状大分子具有聚集诱导发光的性质和较高的热稳定性，其在有机电致发光器件和荧光传感方面具有一定的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料制备的
，更具体地，涉及一种聚集诱导发光化合物及其制备方法与应用。
技术介绍
聚集诱导发光现象(aggregation-inducedemission，AIE)最早是在2001年，唐教授课题组第一次报道的。唐课题组发现硅杂环戊二烯(silole)衍生物在溶液中几乎不发光，而在形成固体后发光大大增强。具有AIE性质的化合物从根本上克服了聚集导致荧光猝灭(aggregationcausedquenching，ACQ)的难题，引起了广泛的研究兴趣，至今已开发出从蓝光到红光覆盖整个可见波长范围的AIE体系，并将具有这种特性的荧光分子应用于化学和生物分子的检测(如葡萄糖，DNA等)，生物成像，有机电致发光等领域。树枝状大分子与线性大分子相比有着规整的结构、明确的分子量及分子尺寸，以及可精确控制分子形状及功能基团等显著特征，因此具有良好的成膜性，可利用旋涂等简单方法生产大面积固体薄膜或电子器件。目前树枝状大分子的合成反应主要有缩合反应，取代反应，络合反应，开环聚合，固相聚合和嵌段共聚，如专利文献《树枝状共轭聚合物研究》。然而这类分子在固态时由于分子的聚集，荧光量子产率较液态条件下降低。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种聚集诱导发光化合物及其制备方法，其目的在于合成出具具有聚集诱导发光性质的树枝状分子，从而在固态时仍然具有较高的荧光量子产率。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种聚集诱导发光化合物，具有如通式I或II所示的化学结构式，式中，R1选自R2选自R3选自其中，Y为C4～C20的烷基；R4选自优选地，R1选自R2选自R3选自R4为作为进一步优选地，所述化合物的化学结构式为按照本专利技术的另一方面，提供了上述化合物的制备方法，将1eq的式Ⅲ化合物或0.5eq的式Ⅳ化合物，4eq～6eq的或者0.1eq～0.3eq的Pd(PPh3)4和0.1eq～0.3eq的相转移催化剂在PH值为9～12的混合溶剂中混匀，70℃～100℃在惰性气体氛围下充分发生偶联反应，获得式I化合物或式II化合物。优选地，所述式Ⅲ化合物以及式Ⅳ化合物的制备方法为，将1eq的式Ⅴ化合物或0.5eq的式Ⅵ化合物，4eq～6eq的四溴化碳以及8eq～12eq的三苯基膦混合，80℃～150℃充分发生取代反应，获得式Ⅲ化合物或式Ⅳ化合物。作为进一步优选地，所述式Ⅴ化合物以及式Ⅵ化合物的制备方法为，将1eq的式Ⅶ化合物或0.5eq式Ⅷ化合物，2eq～3eq或者0.5eq～0.15eq的Pd(PPh3)4和以及0.5eq～0.15eq的相转移催化剂混合，70℃～100℃在惰性气体氛围下充分发生偶联反应，获得式Ⅴ化合物或式Ⅵ化合物作为进一步优选地，其特征在于，所述相转移催化剂为四丁基硫酸氢铵，四丁基溴化铵或苄基三乙基氯化铵。按照本专利技术的另一方面，还提供了一种具有通式Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ的化合物，用于制备所述聚集诱导发光化合物。按照本专利技术的另一方面，还提供了该聚集诱导发光化合物在有机电致发光器件中的应用。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本专利技术公开的化合物不仅具有树枝状结构，还具有四芳基乙烯拓扑结构单元，从而具有聚集诱导发光性质；可以克服传统的树枝状化合物在固态时由于分子的聚集，荧光量子产率较液态条件下降低的不利因素；2、由于荧光量子产率得到了稳定，一定程度上克服了材料聚集导致淬灭(ACQ)性质所带来的不利因素，因而本专利技术可被广泛应用于有机电致发光器件中；3、合成的中间产物式Ⅲ，式Ⅳ，式Ⅴ以及式Ⅵ化合物稳定而易于长期保存，可先合成中间产物后再一次性合成所需的聚集诱导发光化合物，提高了合成效率。附图说明图1为本专利技术实施例1-3制备以芴为中心核的树枝状大分子的反应原理示意图；图2为本专利技术实施例4-6制备以二苯甲烷为中心核的树枝状大分子的反应原理示意图；图3为本专利技术实施例7-8制备以9，10-二氢蒽为中心核的树枝状大分子的反应原理示意图；图4为本专利技术实施例1在不同比例水/四氢呋喃混合溶剂中的荧光发射图；图5为本专利技术实施例4在不同比例水/四氢呋喃混合溶剂中的荧光发射图；图6为本专利技术实施例7在不同比例水/四氢呋喃混合溶剂中的荧光发射图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术提供了一种聚集诱导发光化合物，具有如通式I或II所示的化学结构式，式中，R1选自R2选自R3选自其中，Y选自C4～C20的烷基；R4选自其中，R1优选为或R2优选为R3优选为R4优选为如所述聚集诱导发光化合物的制备方法包括以下步骤：(1)将1eq的式Ⅶ化合物或0.5eq式Ⅷ化合物2eq～3eq或者0.5eq～0.15eq的Pd(PPh3)4以及0.5eq～0.15eq的相转移催化剂，在PH值为9～12的溶剂中混匀，70℃～100℃在惰性气体氛围下充分反应，获得式Ⅴ化合物或式Ⅵ化合物其中，所述相转移催化剂为四丁基硫酸氢铵，四丁基溴化铵或苄基三乙基氯化铵；所述溶剂为有机溶剂与水的质量比为2:1～4:1的混合溶剂，所述有机溶剂为甲苯，四氢呋喃或二氧六环。(2)将1eq的式Ⅴ化合物或0.5eq的式Ⅵ化合物，4eq～6eq的四溴化碳以及8eq～12eq的三苯基膦在有机溶剂中，80℃～150℃充分反应，获得式Ⅲ化合物或式Ⅳ化合物其中，所述有机溶剂为甲苯，苯或二氯甲烷；该步骤中还可以加入20目～100目与PPh3等当量的锌粉，可以减少三苯基膦的用量，从而有易于产物的纯化；(3)将1eq的式Ⅲ化合物或0.5eq的式Ⅳ化合物，4eq～6eq的或者0.1eq～0.3eq的还原剂(如Pd(PPh3)4)和0.1eq～0.3eq的相转移催化剂在PH值为9～12的溶剂中混匀，70℃～100℃在惰性气体氛围下充分反应，获得式I化合物或式II化合物；其中，所述相转移催化剂为四丁基硫酸氢铵，四丁基溴化铵或苄基三乙基氯化铵；所述溶剂为有机溶剂与水的质量比为2:1～4:1的混合溶剂，所述有机溶剂为甲苯，四氢呋喃或二氧六环。可以一次依照上述步骤从式Ⅶ化合物或式Ⅷ化合物制备出式I化合物或式II化合物，也可以依照上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚集诱导发光化合物，其特征在于，具有如通式I或II所示的化学结构式，式中，R1选自R2选自R3选自其中，Y为C4～C20的烷基；R4选自

【技术特征摘要】
1.一种聚集诱导发光化合物，其特征在于，具有如通式I或II所示的化学结构式，
式中，R1选自R2选
自R3选自
其中，Y为C4～C20的烷基；R4选
自2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，R1选自R2选自R3选自R4为3.如权利要求2所述的化合物，其特征在于，化学结构式为
4.如权利要求1-3中任意一项所述化合物的制备方法，其特征在于，将1eq的式Ⅲ化合
物或0.5eq的式Ⅳ化合物，4eq～6eq的或者0.1eq～0.3eq的Pd
(PPh3)4和0.1eq～0.3eq的相转移催化剂混匀，70℃～100℃在惰性气体氛围下充分反应，获
得式I化合物或式II化合物。
5.如权利要求4的制备方法，所述式Ⅲ化合物以及式Ⅳ化合物的制备方法为，将1eq的
式Ⅴ化合物或0.5eq的式Ⅵ化合物，4eq～...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明强，陈泽强，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42